Всего на сайте:
183 тыс. 477 статей

Главная | Электроника

Матеріальна дисперсія  Просмотрен 311

Материальна дисперсія – це дисперсія, обумовленая залежністю показника заломлення від довжини хвилі:

Хвилі різної довжини рухаються з різними швидкостями навіть якщо належать одній моді. показник заломлення:

де c– швидкість електромагнітної хвилі у вакуумі;
υ - швидкість електромагнітної хвилі у речовині.
Хвилі різнорї довжини рухаються з різною швидкістю, значення швидкості υ змінюється длоя кожної довжини хвилі .Таким чином , показник заломлення змінюєтьсяв залежності від довжини хвилі. Дисперсія, пов'язана з цим явищем називається матеріальною (молекулярною) дисперсією, залежить від фізических властивостей матеріалу хвильоводу. Матеріальна дисперсія визначається електромагнітною взаємодією хвилі зі зв'язаними електронами матеріалу середовища і носить як правило нелінійний характер. Рівень матеріальної дисперсії залежить від:

  • діапазону довжин хвиль;
  • центральної робочої довжини хвилі джерела.


1. Джерело не створює одну довжину хвилі; він випромінює спектр хвиль. Діапазон довжимн хвиль Δλ называється спектральною шириною джерела.

спектральна ширина Δλ≈35нм, Δλ≈ від2 до 3нм, Δλ≈ від 0,01 до 0,02нм.
2. В області 850 нм більш довгі хвилі рухаються швидше ніж більш короткі ( рисунок5 ). Довжина стрілок відповідає швидкості хвиль.


Рисунок 5– Швидкості поширення хвиль різної довжини

Вираз для розрахунку матеріальної дисперсії одномодового хвильоводу:

де Δλ – ширина спектру джерела хвилі;
l – довжина хвильоводу, км;
λ – довжина хвилі випромінювання;
c – швидкість електромагнітної хвилі у вакуумі;
n1 – показник заломлення осердя;


– питома матеріальна дисперсія (визначається експериментально, вимірюється в пікосекундах на кілометр довжини хвилеводу та на нанометр ширини спектру джерела: [nc/(км•нм)]).

 


Рисунок 6 – Залежність питомої матеріальної дисперсії об'ємного кварцового скла від довжини хвилі

Предыдущая статья:Вплив профілю показника заломлення на дисперсію моди Следующая статья:Хвилеводна дисперсія
page speed (0.2544 sec, direct)